什么是232/485/422通讯？串口通信常见问题解析

Ⅰ.什么是串行通信？

一次只能传输一行数据，使用串行通信一次只能传输一位。一个字节必须传输八次才能被接收。串行通信是指通过单根导线传输数据字符串，这就是它被称为串行端口的原因。

在速率要求不高的情况下，通过单线发送数据是极其方便实用的。

异步串行通信需要以下所示的格式，以便以正常方式发送和接收正确的数据。

图1

串口的通信参数中有多种参数，包括波特率、起始位、 数据位、奇偶校验位和停止位。

二.232485422通讯有什么区别？

串口通讯主要分为232、485、422三种通讯方式，这三种有什么区别呢？

01232 通讯

图2

RX、TX、 GND 是构成232通信的三根线。TX 连接到 RX，RX 连接到 TX， GND 连接到 GND，在这种情况下，发送和接收由单独的线路处理，允许同时传输和接收数据，这种技术称为全双工通信。

详细来说，全功能串行通信也称为标准串口，是串行通信的另一个功能。由于两个设备之间的数据流，某些设备处理数据的速度比其他设备更快。在RX和TX的基础上增加了几个控制引脚，以保证数据的正常传输，最后增加了9个引脚，即常见的DB9，如下图所示。

图3

现在很多控制器、人机界面、PLC等设备都不再使用传统的串口进行串行通信，而是使用RX、TX、 GND三根线。

02485 通讯

图4

485是为了解决232通讯距离短的问题而诞生的。

+和 - 两条线，通常称为 A 和 B 线，是 485 通信所需的全部。作为数据信号，传送两条线路A和B的差分电平信号。由于这两根线同时用于发送和接收，因此它们一次只能用于其中一种功能。因此，485 是一种半双工通信模式。

这就是232全双工如何牺牲效率来实现其远传输距离的代价。

03422 通讯

422的出现是为了实现232的全双工通信方式，同时也将传输距离增加到485。422也称为485-4，而485则称为485-2。下图是422的示意图，因为485-2是两线，485-4是四线。

图5

422是把232的RX分成两根线， RX+ 和RX-，TX分成TX+和TX-的结果 。这允许您同时发送和接收数据，并且具有长达 485 的更长传输距离。但是，这种有益的通信策略很少使用。232 和 485 是最常用的。

三．有关串行通信的常见问题

1、电脑使用USB转串口可以与设备通讯，但换成屏幕就无法与设备通讯？

1）有可能电脑的 USB 转串口是使用常规串口功能链接到设备的，也就是说除了RX、TX、GDN之外还使用了其他引脚。例如，欧姆龙 和 三菱PLC上的某些引脚 必须短路才能与屏幕通信。

2）计算机与控制器或PLC通讯时扫描波特率参数，自适应屏通讯可能参数比设备少。在 Mitsubishi 和Keyence等 PLC 中，有一个更改通信交互波特率的程序 。

3）另一种可能是使用的接线方法不当。因为某些 DB9 需要公头和母头。不注意的话会有TX与TX相连、RX与RX相连的位置，所以要注意。

4)需要注意的是，有时可能会利用一些串行助手向控制器发送测试数据。请提醒我，因为某些串行助手的奇偶校验不起作用。

2、A家的屏幕可以与设备通信，B家的屏幕却无法通信？

1)检查接线是否正确，RX 和 TX 是否兼容。

2)检查地线是否连接。

3）除了RX、TX、 GND之外，还有其他引脚需要短接吗 ？

4）通讯协议是否齐全或不一致，以及波特率。

3、以前不需要地线就可以通讯。为什么需要更换另一台设备的地线？

由于某些设备采用隔离电源，因此该问题与上一问题类似。以前不用接地也可以通讯，但有可能已经接了地线，可以通讯了。可以更换为隔离电源，并且由于两个设备的地是隔离的，所以串口上的地线必须连接。

4、一个设备是232，另一个是422，没有转换设备，怎么办？

因为这两个是全双工的，接收和发送是分开的，而422只是作为差分信号来传输，所以刚才也提到了422和232的接线。

将422的RX+连接 到232的TX，将422的RX-连接到232的 GND，

将422的TX+连接到232的RX，将422的TX-连接到232的GDN。

如果 422 设备想要传送数据，可以通过将其发送到 232 的 RX 来实现。由于TX和 GND 对422产生差分信号，232的TX发送数据后422即可接收数据。

5、232通讯没问题，485通讯没问题，用232转485后，通讯不稳定？

232和485在通信概念上最大的区别就是全双工和半双工的区别。另一方面，应用层以全双工或半双工模式发送和接收数据。

但是，485必须处理。由于它是半双工的，因此必须确保只有发送或接收的数据才能通过该路径。如果同时启用发送和接收，数据将会发生冲突。因此，主站设备或者主动指挥方必须严格管理数据命令的发送频率。当然，某些232到485的设备比较好，这个可以改进，但是主站还是要控制，改变通讯速率比较迟缓。

6.实现两屏或两个主站通过485访问Modbus设备的最佳方式是什么？

485通信本质上是一个主站和多个从站。另一方面，一些客户在实践中更喜欢使用两个屏幕来访问 Modbus 设备。目前没有可行的选择。

7.串行通讯的缺点？

1)处理信号干扰时，最好使用绝缘电缆并遵守严格的接线准则，例如接地。在某些 485 通信中还考虑连接终端电阻以进行匹配。如果号码是 232，请保持简短。通信协议中尽量避免大消息的数据交换。

2)波特率匹配问题 由于使用的不同晶振会导致某些设备（尤其是控制器）计算的波特率不准确。因此，在某些波特率下，例如 9600 波特，会出现错误。错误的存在会产生什么影响？因为接收方是进行逐位计算的。如果消息太长，就会出现错误累积，计算就会出现偏差。因此，有些地方串行通信不可靠，应注意防止传输数据很长的数据包。

3)在某些可能存在干扰的情况下，您可能需要考虑使用奇校验或偶校验，因为虽然出错的可能性较低，但如果添加奇偶校验，至少可以过滤掉错误的数据包。失去。就好像没有验证，然后通讯数据不正确，我就不知道该怎么办了。为了避免数据错误，请尝试使用带有校验和的协议。

4）串行通信本来就很慢；因此，请限制数据响应要求，因为串行传输比 以太网慢。另外，与CPU不同，串行传输不是多线程的。即使应用到软件上，如何利用多线程来处理数据，最底层也只有一个端口，由于数据是从一个端口发出来的，一次只能传一位和一个字节。和一行。因为有的客户采用9600波特率通信，多少毫秒可以处理多少数据？

然而，串行通信必须是现实的，因此透彻理解该协议有利于应用程序的开发、测试和通信。

8.为什么不使用同步通信？

如前所述，同步通信取决于时钟信号。谁发起这个时钟信号是一个问题。在同步通信中，主设备经常需要发起时钟信号，以便读取从模块的数据。实际中有读屏PLC和读屏数据。异步串口通信没有主从关系；双方角色平等，可以互相传输和接收数据。CPU使用同步通信来读取一些模块，CPU开始时钟信号，比如读取SD卡模块（可以通过 SPI完成 ）和一些传感器模块。